孫云西

摘 要：本文介紹以哈廣廠GZ-GS10K-7型DAM中波發(fā)射機輸出網(wǎng)絡的特性原理及易出故障的原因與維護方法。

關鍵詞：DAM輸出網(wǎng)絡；二階帶通濾波器；阻抗匹配器；故障維護

1 帶通網(wǎng)絡

DAM發(fā)射機的功率合成單元工作于開關狀態(tài)，輸出電壓波形為方波，由傅里葉級數(shù)分解u（t）=4Eπn=1∞sin（2n1）wt2n-14Eπ（sinwt+13sin3wt+15sin5w…

+12n-1sin（2n1）wt=1.27Esinwt+0.423Esin3wt+0.254Esin5wt+…

式中第一項為基波，其余為奇次高次諧波，無偶次諧波，三次諧波的振幅最大，隨著諧波次數(shù)的增高而振幅減小，為了抑制諧波向外輻射，DAM發(fā)射機設計了僅讓基波通過的帶通濾波器，帶通網(wǎng)絡設計為二階的最大平坦度濾波器，但為了保持良好的穩(wěn)定性，防止調(diào)制變頻造成負載變化的影響，濾波器的Q值選得較低，這就使該濾波器對三次諧波的抑制程度不大，為了達到必要的濾波度，又在阻抗匹配網(wǎng)絡中加設了三次諧波濾波器，加強對三次諧波的抑制作用。

圖1為該機帶通網(wǎng)絡的原理圖，它由L101、C101、C102、L102、C103組成二階帶通濾波網(wǎng)絡，它們均為頻率決定元件，取決于發(fā)射機所設置的載波頻率。它的作用是濾波和阻抗匹配。濾除音頻通帶外的不需要頻譜成份，主要是A/D轉(zhuǎn)換的取樣頻率及各種組合頻率成份，而將量化臺階的射頻功率調(diào)幅信號光滑處理成典型的調(diào)幅信號，以最后完成射頻功率D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換，同時將射頻功率合成器低輸入阻抗轉(zhuǎn)換成輸出監(jiān)測點所需的50Ω純阻。

此帶通濾波器的幅頻特性：相對于0dB的載波頻率fo點的衰減量為

濾波器的階數(shù)越高時，元器件越多，通帶更趨于平坦，阻帶衰減更陡。但隨著階數(shù)越高，在發(fā)射機網(wǎng)絡中，元件伏安量普遍較大，元件之間相互有影響，調(diào)試難度加大，所以該機采用了綜合二階帶通濾波器。

2 阻抗匹配網(wǎng)絡

功率合成器的輸出口阻抗等效到發(fā)射機輸出的負載阻抗一般不會正好等于饋線阻抗，匹配網(wǎng)絡的作用是把合成器的輸出阻抗調(diào)整為饋線阻抗。對于DAM機而言，該網(wǎng)絡不僅要阻抗匹配，還要有抗雷擊作用，因該機功放模塊是IRFP350場效應管，當天線遭到雷擊等原因，塔基放電球放電時天線阻抗被短路，此時功放電路中會產(chǎn)生過大的瞬態(tài)電壓、電流，容易燒壞功放模塊。通過計算機仿真實驗，網(wǎng)絡設計的選擇恰當?shù)脑担刂曝撦d短路等效到功放側(cè)的等效負載阻抗的電抗值和阻抗值，就可以對功放模塊進行有效保護，該機采用阻抗匹配網(wǎng)絡是T型網(wǎng)絡，它是高通匹配網(wǎng)絡，如圖2所示：它由L103、L104、C104、L105、E101、L107組成T型匹配器，其中L103、L104、C104、L105均為頻率決定元件，取決于發(fā)射機所設置的載波頻率，它的輸入、輸出二支路為可變電感器，接地支路為諧振于載波的三次諧波的串聯(lián)諧振支路，載波時呈現(xiàn)容性電抗，T型網(wǎng)絡主要為匹配用戶的不規(guī)則50Ω饋線阻抗，駐波比示數(shù)小于1.35饋線均能與之匹配。T型匹配器串臂L103的作用是調(diào)諧，L104的作用是調(diào)負載，并臂L105、C104串聯(lián)諧振于三次諧波頻率，構(gòu)成三次諧波器，其作用是在帶通濾波器的基礎上進一步加強對三次諧波的抑制。

3 輸出網(wǎng)絡的維護

二階帶通濾波器、T型阻抗匹配器、RF輸出取樣板（A26）、檢測板（A27）共同組成了該發(fā)射機的輸出網(wǎng)絡。它的穩(wěn)定工作關系到整個發(fā)射系統(tǒng)的正常播出。所以經(jīng)常性的維護和保養(yǎng)是非常重要的。

引起帶通濾波器駐波（VSWR）故障或天線駐波（VSWR）故障由以下原因造成：⑴雷雨天氣、風沙或天線有冰雪時，會出現(xiàn)VSWR故障，這種故障在這幾年工作中經(jīng)常出現(xiàn)，但隨著天氣條件的轉(zhuǎn)好故障將停止。⑵當信號電平過調(diào)制時，會出現(xiàn)VSWR故障，按故障恢復鈕，降低調(diào)制至正常水平，可以消除此情況。⑶天氣條件和過調(diào)制都未出現(xiàn)時發(fā)射機出現(xiàn)VSWR故障，按恢復鈕無法恢復，則意味著發(fā)射機匹配網(wǎng)絡或天線出現(xiàn)問題，此種故障在GZ-GS10K-7型DAM機上出現(xiàn)過。

從近幾年發(fā)射機工作運作情況中總結(jié)出經(jīng)驗，對輸出網(wǎng)絡出現(xiàn)的故障做了一些有針對性的維護保養(yǎng)工作：⑴根據(jù)平頂山市近十幾年氣候變化資料，我們制定了天氣變化的預案，在極端天氣條件下，做好發(fā)射機輸出網(wǎng)絡的維護工作，如除冰、除雪，增加機房內(nèi)空氣濕度等。⑵我們把輸入調(diào)制電平信號入發(fā)射機前加入一級信號電平限制器，預先把過調(diào)制信號進行處理，再送入發(fā)射機，確保電平信號處于正常狀態(tài)，不出現(xiàn)VSWR故障。⑶定期對輸出網(wǎng)絡中的可調(diào)電感、可調(diào)電容進行清潔保養(yǎng)，不落灰塵，特別是對可調(diào)電感的觸頭、螺絲在停機時間進行細致的檢修，防松動、防銹蝕。⑷叮囑值機人員在特殊天氣條件下，要特別注意巡查發(fā)射機、記錄發(fā)射機的運行狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)問題及時與維護工程師聯(lián)系。

[參考文獻]

[1]張丕灶，等，編著.《數(shù)字式調(diào)幅中波發(fā)射機》.

[2]《GZ-GS10K-7型發(fā)射機整機總圖》.

摘 要：本文介紹以哈廣廠GZ-GS10K-7型DAM中波發(fā)射機輸出網(wǎng)絡的特性原理及易出故障的原因與維護方法。

關鍵詞：DAM輸出網(wǎng)絡；二階帶通濾波器；阻抗匹配器；故障維護

1 帶通網(wǎng)絡

DAM發(fā)射機的功率合成單元工作于開關狀態(tài)，輸出電壓波形為方波，由傅里葉級數(shù)分解u（t）=4Eπn=1∞sin（2n1）wt2n-14Eπ（sinwt+13sin3wt+15sin5w…

+12n-1sin（2n1）wt=1.27Esinwt+0.423Esin3wt+0.254Esin5wt+…

式中第一項為基波，其余為奇次高次諧波，無偶次諧波，三次諧波的振幅最大，隨著諧波次數(shù)的增高而振幅減小，為了抑制諧波向外輻射，DAM發(fā)射機設計了僅讓基波通過的帶通濾波器，帶通網(wǎng)絡設計為二階的最大平坦度濾波器，但為了保持良好的穩(wěn)定性，防止調(diào)制變頻造成負載變化的影響，濾波器的Q值選得較低，這就使該濾波器對三次諧波的抑制程度不大，為了達到必要的濾波度，又在阻抗匹配網(wǎng)絡中加設了三次諧波濾波器，加強對三次諧波的抑制作用。

圖1為該機帶通網(wǎng)絡的原理圖，它由L101、C101、C102、L102、C103組成二階帶通濾波網(wǎng)絡，它們均為頻率決定元件，取決于發(fā)射機所設置的載波頻率。它的作用是濾波和阻抗匹配。濾除音頻通帶外的不需要頻譜成份，主要是A/D轉(zhuǎn)換的取樣頻率及各種組合頻率成份，而將量化臺階的射頻功率調(diào)幅信號光滑處理成典型的調(diào)幅信號，以最后完成射頻功率D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換，同時將射頻功率合成器低輸入阻抗轉(zhuǎn)換成輸出監(jiān)測點所需的50Ω純阻。

此帶通濾波器的幅頻特性：相對于0dB的載波頻率fo點的衰減量為

濾波器的階數(shù)越高時，元器件越多，通帶更趨于平坦，阻帶衰減更陡。但隨著階數(shù)越高，在發(fā)射機網(wǎng)絡中，元件伏安量普遍較大，元件之間相互有影響，調(diào)試難度加大，所以該機采用了綜合二階帶通濾波器。

2 阻抗匹配網(wǎng)絡

功率合成器的輸出口阻抗等效到發(fā)射機輸出的負載阻抗一般不會正好等于饋線阻抗，匹配網(wǎng)絡的作用是把合成器的輸出阻抗調(diào)整為饋線阻抗。對于DAM機而言，該網(wǎng)絡不僅要阻抗匹配，還要有抗雷擊作用，因該機功放模塊是IRFP350場效應管，當天線遭到雷擊等原因，塔基放電球放電時天線阻抗被短路，此時功放電路中會產(chǎn)生過大的瞬態(tài)電壓、電流，容易燒壞功放模塊。通過計算機仿真實驗，網(wǎng)絡設計的選擇恰當?shù)脑?，控制負載短路等效到功放側(cè)的等效負載阻抗的電抗值和阻抗值，就可以對功放模塊進行有效保護，該機采用阻抗匹配網(wǎng)絡是T型網(wǎng)絡，它是高通匹配網(wǎng)絡，如圖2所示：它由L103、L104、C104、L105、E101、L107組成T型匹配器，其中L103、L104、C104、L105均為頻率決定元件，取決于發(fā)射機所設置的載波頻率，它的輸入、輸出二支路為可變電感器，接地支路為諧振于載波的三次諧波的串聯(lián)諧振支路，載波時呈現(xiàn)容性電抗，T型網(wǎng)絡主要為匹配用戶的不規(guī)則50Ω饋線阻抗，駐波比示數(shù)小于1.35饋線均能與之匹配。T型匹配器串臂L103的作用是調(diào)諧，L104的作用是調(diào)負載，并臂L105、C104串聯(lián)諧振于三次諧波頻率，構(gòu)成三次諧波器，其作用是在帶通濾波器的基礎上進一步加強對三次諧波的抑制。

3 輸出網(wǎng)絡的維護

二階帶通濾波器、T型阻抗匹配器、RF輸出取樣板（A26）、檢測板（A27）共同組成了該發(fā)射機的輸出網(wǎng)絡。它的穩(wěn)定工作關系到整個發(fā)射系統(tǒng)的正常播出。所以經(jīng)常性的維護和保養(yǎng)是非常重要的。

引起帶通濾波器駐波（VSWR）故障或天線駐波（VSWR）故障由以下原因造成：⑴雷雨天氣、風沙或天線有冰雪時，會出現(xiàn)VSWR故障，這種故障在這幾年工作中經(jīng)常出現(xiàn)，但隨著天氣條件的轉(zhuǎn)好故障將停止。⑵當信號電平過調(diào)制時，會出現(xiàn)VSWR故障，按故障恢復鈕，降低調(diào)制至正常水平，可以消除此情況。⑶天氣條件和過調(diào)制都未出現(xiàn)時發(fā)射機出現(xiàn)VSWR故障，按恢復鈕無法恢復，則意味著發(fā)射機匹配網(wǎng)絡或天線出現(xiàn)問題，此種故障在GZ-GS10K-7型DAM機上出現(xiàn)過。

從近幾年發(fā)射機工作運作情況中總結(jié)出經(jīng)驗，對輸出網(wǎng)絡出現(xiàn)的故障做了一些有針對性的維護保養(yǎng)工作：⑴根據(jù)平頂山市近十幾年氣候變化資料，我們制定了天氣變化的預案，在極端天氣條件下，做好發(fā)射機輸出網(wǎng)絡的維護工作，如除冰、除雪，增加機房內(nèi)空氣濕度等。⑵我們把輸入調(diào)制電平信號入發(fā)射機前加入一級信號電平限制器，預先把過調(diào)制信號進行處理，再送入發(fā)射機，確保電平信號處于正常狀態(tài)，不出現(xiàn)VSWR故障。⑶定期對輸出網(wǎng)絡中的可調(diào)電感、可調(diào)電容進行清潔保養(yǎng)，不落灰塵，特別是對可調(diào)電感的觸頭、螺絲在停機時間進行細致的檢修，防松動、防銹蝕。⑷叮囑值機人員在特殊天氣條件下，要特別注意巡查發(fā)射機、記錄發(fā)射機的運行狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)問題及時與維護工程師聯(lián)系。

[參考文獻]

[1]張丕灶，等，編著.《數(shù)字式調(diào)幅中波發(fā)射機》.

[2]《GZ-GS10K-7型發(fā)射機整機總圖》.

摘 要：本文介紹以哈廣廠GZ-GS10K-7型DAM中波發(fā)射機輸出網(wǎng)絡的特性原理及易出故障的原因與維護方法。

關鍵詞：DAM輸出網(wǎng)絡；二階帶通濾波器；阻抗匹配器；故障維護

1 帶通網(wǎng)絡

DAM發(fā)射機的功率合成單元工作于開關狀態(tài)，輸出電壓波形為方波，由傅里葉級數(shù)分解u（t）=4Eπn=1∞sin（2n1）wt2n-14Eπ（sinwt+13sin3wt+15sin5w…

+12n-1sin（2n1）wt=1.27Esinwt+0.423Esin3wt+0.254Esin5wt+…

式中第一項為基波，其余為奇次高次諧波，無偶次諧波，三次諧波的振幅最大，隨著諧波次數(shù)的增高而振幅減小，為了抑制諧波向外輻射，DAM發(fā)射機設計了僅讓基波通過的帶通濾波器，帶通網(wǎng)絡設計為二階的最大平坦度濾波器，但為了保持良好的穩(wěn)定性，防止調(diào)制變頻造成負載變化的影響，濾波器的Q值選得較低，這就使該濾波器對三次諧波的抑制程度不大，為了達到必要的濾波度，又在阻抗匹配網(wǎng)絡中加設了三次諧波濾波器，加強對三次諧波的抑制作用。

圖1為該機帶通網(wǎng)絡的原理圖，它由L101、C101、C102、L102、C103組成二階帶通濾波網(wǎng)絡，它們均為頻率決定元件，取決于發(fā)射機所設置的載波頻率。它的作用是濾波和阻抗匹配。濾除音頻通帶外的不需要頻譜成份，主要是A/D轉(zhuǎn)換的取樣頻率及各種組合頻率成份，而將量化臺階的射頻功率調(diào)幅信號光滑處理成典型的調(diào)幅信號，以最后完成射頻功率D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換，同時將射頻功率合成器低輸入阻抗轉(zhuǎn)換成輸出監(jiān)測點所需的50Ω純阻。

此帶通濾波器的幅頻特性：相對于0dB的載波頻率fo點的衰減量為

濾波器的階數(shù)越高時，元器件越多，通帶更趨于平坦，阻帶衰減更陡。但隨著階數(shù)越高，在發(fā)射機網(wǎng)絡中，元件伏安量普遍較大，元件之間相互有影響，調(diào)試難度加大，所以該機采用了綜合二階帶通濾波器。

2 阻抗匹配網(wǎng)絡

功率合成器的輸出口阻抗等效到發(fā)射機輸出的負載阻抗一般不會正好等于饋線阻抗，匹配網(wǎng)絡的作用是把合成器的輸出阻抗調(diào)整為饋線阻抗。對于DAM機而言，該網(wǎng)絡不僅要阻抗匹配，還要有抗雷擊作用，因該機功放模塊是IRFP350場效應管，當天線遭到雷擊等原因，塔基放電球放電時天線阻抗被短路，此時功放電路中會產(chǎn)生過大的瞬態(tài)電壓、電流，容易燒壞功放模塊。通過計算機仿真實驗，網(wǎng)絡設計的選擇恰當?shù)脑?，控制負載短路等效到功放側(cè)的等效負載阻抗的電抗值和阻抗值，就可以對功放模塊進行有效保護，該機采用阻抗匹配網(wǎng)絡是T型網(wǎng)絡，它是高通匹配網(wǎng)絡，如圖2所示：它由L103、L104、C104、L105、E101、L107組成T型匹配器，其中L103、L104、C104、L105均為頻率決定元件，取決于發(fā)射機所設置的載波頻率，它的輸入、輸出二支路為可變電感器，接地支路為諧振于載波的三次諧波的串聯(lián)諧振支路，載波時呈現(xiàn)容性電抗，T型網(wǎng)絡主要為匹配用戶的不規(guī)則50Ω饋線阻抗，駐波比示數(shù)小于1.35饋線均能與之匹配。T型匹配器串臂L103的作用是調(diào)諧，L104的作用是調(diào)負載，并臂L105、C104串聯(lián)諧振于三次諧波頻率，構(gòu)成三次諧波器，其作用是在帶通濾波器的基礎上進一步加強對三次諧波的抑制。

3 輸出網(wǎng)絡的維護

二階帶通濾波器、T型阻抗匹配器、RF輸出取樣板（A26）、檢測板（A27）共同組成了該發(fā)射機的輸出網(wǎng)絡。它的穩(wěn)定工作關系到整個發(fā)射系統(tǒng)的正常播出。所以經(jīng)常性的維護和保養(yǎng)是非常重要的。

引起帶通濾波器駐波（VSWR）故障或天線駐波（VSWR）故障由以下原因造成：⑴雷雨天氣、風沙或天線有冰雪時，會出現(xiàn)VSWR故障，這種故障在這幾年工作中經(jīng)常出現(xiàn)，但隨著天氣條件的轉(zhuǎn)好故障將停止。⑵當信號電平過調(diào)制時，會出現(xiàn)VSWR故障，按故障恢復鈕，降低調(diào)制至正常水平，可以消除此情況。⑶天氣條件和過調(diào)制都未出現(xiàn)時發(fā)射機出現(xiàn)VSWR故障，按恢復鈕無法恢復，則意味著發(fā)射機匹配網(wǎng)絡或天線出現(xiàn)問題，此種故障在GZ-GS10K-7型DAM機上出現(xiàn)過。

從近幾年發(fā)射機工作運作情況中總結(jié)出經(jīng)驗，對輸出網(wǎng)絡出現(xiàn)的故障做了一些有針對性的維護保養(yǎng)工作：⑴根據(jù)平頂山市近十幾年氣候變化資料，我們制定了天氣變化的預案，在極端天氣條件下，做好發(fā)射機輸出網(wǎng)絡的維護工作，如除冰、除雪，增加機房內(nèi)空氣濕度等。⑵我們把輸入調(diào)制電平信號入發(fā)射機前加入一級信號電平限制器，預先把過調(diào)制信號進行處理，再送入發(fā)射機，確保電平信號處于正常狀態(tài)，不出現(xiàn)VSWR故障。⑶定期對輸出網(wǎng)絡中的可調(diào)電感、可調(diào)電容進行清潔保養(yǎng)，不落灰塵，特別是對可調(diào)電感的觸頭、螺絲在停機時間進行細致的檢修，防松動、防銹蝕。⑷叮囑值機人員在特殊天氣條件下，要特別注意巡查發(fā)射機、記錄發(fā)射機的運行狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)問題及時與維護工程師聯(lián)系。

[參考文獻]

[1]張丕灶，等，編著.《數(shù)字式調(diào)幅中波發(fā)射機》.

[2]《GZ-GS10K-7型發(fā)射機整機總圖》.